EP0195095B1 - Verfahren zum Betrieb einer Stranggiessanlage und Strangbrennschneidmaschine zur Durchführung - Google Patents

Verfahren zum Betrieb einer Stranggiessanlage und Strangbrennschneidmaschine zur Durchführung Download PDF

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EP0195095B1
EP0195095B1 EP85103051A EP85103051A EP0195095B1 EP 0195095 B1 EP0195095 B1 EP 0195095B1 EP 85103051 A EP85103051 A EP 85103051A EP 85103051 A EP85103051 A EP 85103051A EP 0195095 B1 EP0195095 B1 EP 0195095B1
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EP
European Patent Office
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billet
cutting machine
flame
strand
machine according
Prior art date
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EP85103051A
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EP0195095A1 (de
Inventor
Horst K. Lotz
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Aute AG Gesellschaft fuer Autogene Technik
Original Assignee
Aute AG Gesellschaft fuer Autogene Technik
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Publication date
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Priority to EP85103051A priority patent/EP0195095B1/de
Priority to DE8585103051T priority patent/DE3571303D1/de
Priority to US06/834,618 priority patent/US4735399A/en
Priority to JP61057174A priority patent/JPS61212461A/ja
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/12—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ
    • B22D11/126—Accessories for subsequent treating or working cast stock in situ for cutting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/16—Controlling or regulating processes or operations
    • B22D11/163—Controlling or regulating processes or operations for cutting cast stock

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a continuous casting system with a flame cutting machine for separating continuous cast pieces, in which measurement data, such as strand width, strand thickness and speed changes, are recorded and evaluated in a computing and control unit in order for the strand to be divided as loss-free as possible.
  • the invention is therefore based on the object of producing continuous castings which have an exact value in terms of their amount of material, as used for the subsequent processing, e.g. when rolling out sheets.
  • the solution to this problem according to the invention consists in that, in order to achieve a specific mass value or weight in the separated workpiece, the casting temperature, homogeneity over the running strand length, strand surface defects and specific material weight are determined and for cutting off a workpiece with a length that corresponds exactly or almost to a specific workpiece weight , are entered into the flame cutting machine itself.
  • DE-OS 1932834 discloses a strand cutting machine with a track arranged parallel to the strand, on which the machine can be moved by means of a machine carriage and a follower device for hydraulic, pneumatic or motorized clamping and unclamping, as well as a multiple measuring device for determining the measurement data, such as strand width, strand thickness and casting speed changes for input into a computing and control device.
  • the invention proposes that the multiple measuring device be provided on the flame cutting machine and that the casting temperature, the homogeneity over the running strand length, the strand surface defects and the specific material weight are recorded in order to achieve a certain mass value or weight for the separated workpiece.
  • a further development of the invention is that the computing and control device is used to adjust the size of the casting mold.
  • the computing and control device serves to control the deformation of the strand support rollers in the rolling stand under cooling conditions to reduce the convex and concave strand deformations.
  • the computing and control unit advantageously sends out warning signals in order, for example, to initiate the replacement of the mold or the rollers during a subsequent repair.
  • An advantageous embodiment of the invention is characterized in that marking devices are provided which are used for stamping and labeling on the top or front surface of the strand, for marking future strand pieces while passing by at the casting speed, for marking future strand pieces with a casting speed which results from the casting speed or Engine speed results or allows a combined marking.
  • a scale removal device which removes the scale for marking or error removal, has a flame device for eliminating selection errors, and a device for detecting the weight of the material to be removed.
  • flame cutting machine for cutting workpieces from the casting strand is to be understood to mean the entire flame cutting machine system with the conventional support structures, rails and other parts for travel movements, supply devices as well as the multiple measuring device, which includes a computing and control device, a marking device, a scale removal device and an error detection device is provided.
  • the multiple measuring device goes far beyond the previous devices for piece length measurement. Above all, the width and the thickness of the workpiece are measured, so that the specific weight makes it possible to determine the weight of the workpiece to be cut.
  • the multiple measuring device is designed such that scanning operations take place at several points with respect to the width and thickness of the workpiece, as well as from both sides, i.e. to the right and left of the casting strand and above and below to detect the exact shape of the workpiece, in particular any concave or convex shape.
  • the measurement of the strand width can be carried out by pulse generators, which are firmly connected to the pinion and rack drive on burner transverse travel drives, and a pulse counter to measure the distances from predetermined ones and to determine repeatable zero points up to the two strand edges.
  • Edge sensors are installed between the control of the torch travel and the cutting cycles so that the actual width of the strand can be measured for further processing and creation of correction factors or signals.
  • pulse generators on the clip-on arm system for pincer-like connection to the string sides and to provide a pulse counter, the distances from the predetermined and repeatable, fully open zero positions to the clamped string sides being measured by touch, so that the actual string width for further processing can be passed on for the creation of correction factors or signals.
  • Another option is to install pulse generators with pulse counters on two specially installed probe rod systems, which can be moved from specific and repeatable zero starting positions to contact on the strand sides at appropriate times and thus the actual strand width for further processing to create correction factors and give signals.
  • the strand thickness measuring device with which the multiple measuring device of the flame cutting machine is provided, consists either of a pulse counter and a pulse generator, which meshes with a pinion in a toothed rack, which either from a predetermined and repeatable zero position with the machine parts to be placed on the strand for synchronization with the strand and to the flame cutting machine down to the point of contact when it is placed on the strand, and thus the actual thickness of the strand that is supported on a roller table or the like that has a certain level, as well as the flame cutting machine that is on rails with a certain level moves, for further processing for the creation of correction factors or signals, whereby signals are given for the further processing for the creation of correction factors, or a pulse counter and pulse generator is built in, which is driven by a swinging downward, with compressed air A clamping arm is moved to synchronize the friction of the flame cutting machine with the upper strand surface, which indicates the actual strand thickness for further processing and creation of correction factors and / or signals.
  • a pulse counter and a pulse generator on a special height probe rod, which moves from a predetermined and repeatable zero position on the appropriate occasion until the strand surface is touched. This determines the actual strand thickness for processing and creating correction factors and / or signals.
  • a pulse counter with a pulse generator can also be provided on the burner height adjustment buttons, with predetermined, repeatable zero positions for moving the burner downwards for the appropriate nozzle spacing after scanning the exact strand surface. This determines the actual strand thickness for further processing to create correction factors and signals.
  • a pulse counter and a pulse generator can also be provided on a lever or slide in a slide guide on or in the area of the flame cutting machine. For length measurement, a measuring roller moves down from a certain and repeatable zero position, and another button is lowered onto the strand surface, thus determining the actual strand thickness for further processing and for setting correction factors and / or signals.
  • two or more thickness measurement devices can be provided, which work against the lower strand surface from bottom to top.
  • Existing devices or special drives and feeler mechanisms with pulse generators are used to create the thickness measurement results more precisely by forming the difference against the surface-measuring pulse measurement and counting device.
  • the multiple measuring device also includes a temperature measuring device.
  • thermometer installed inside or on parts that touch the strand for synchronous operation. Wear plates of the clamping arms or ride-on runners are to be mentioned here, from which temperature measurements can be carried out at certain times, i.e. especially for a correction shortly before determining the length of the next workpiece. For this purpose, appropriate signals are entered into the length measuring device.
  • the multiple measuring device also includes devices for measuring the line speed. These are equipped with a pulse speed counter to determine the number of pulses emanating from the usual length measuring device, which is driven by a strand with a measuring wheel by friction and rotates a pulse generator. Within a predetermined time, e.g. 1 minute, the pulses are counted and the actual strand speed in the vicinity of the strand cutting machine is measured in order to process this speed in comparison with empirically determined correction factors or speed ratios and to forward improved correction factors to the length measuring device or to other points in the continuous casting installation.
  • the multiple measuring device consists of a plurality of measuring devices, the most important of which have been explained, i.e. if the need to collect special data arises, the multimeter can be expanded accordingly.
  • the multiple measuring device is assigned a computing and control device which processes the measured values obtained and transmits corresponding signals not only for the operation of the continuous cutting machine, but also for the entire continuous casting installation.
  • appropriate connections and circuits are provided so that, for example, the size of the casting mold can be set on the basis of the signals obtained and emitted or the deforming position of the strand support or transport rollers in the rolling stand of the casting system can be set.
  • Warning signals can also be emitted by the computing and control device of the flame cutting machine in order to indicate, if necessary, the need to replace the mold and the roller in the event of a future repair.
  • a marking device is further provided on the flame cutting machine for stamping or labeling or signals to be applied in some other way in the form of letters and / or numbers on the top or front surfaces of the strand.
  • This marking takes place with the movement of the flame cutting machine during cutting during the synchronous operation or with a device attached to the flame cutting machine, which can also be arranged directly in its vicinity.
  • the future strand pieces are marked while the strand passes at the casting speed, or with the aid of a device attached to the flame cutting machine, the future strand piece passing at a speed that results from the casting speed and the flame cutting speed while the flame cutting machine is standing and back in the starting or starting position is running.
  • the line speed pulse generator or counter is used to calculate the necessary relative speed, which corresponds to the marking speed.
  • All of this data which is applied to the strand with the use of a one-, two- or multi-line marking, is used to control the operation of the continuous casting system or flame cutting machine, by using data or corresponding signals which relate to the material composition, the cutting temperature of the material used, the underlying cross-section and workpiece shape, originally requested piece length and other more. So it is possible, including more information, such as. B. the strand piece weight measurement, to determine the final, cold length or to regulate a statistical system for the end result of long-term optimization.
  • a scale removal device is also used for the proper operation of a flame cutting machine with the devices described above. It is used for perfect marking, better error detection and better measurement. It preferably consists of a high-performance heating burner for melting and blowing away the scale in front of and in the area of the marking, preferably on the side surfaces. By removing the scale, a clean and reliable marking result is guaranteed, which at least up to the entry of the strand piece conveys the necessary information into the reheating furnaces. But also in the area of measuring probes or sensors, it is important that scale is removed in order to ensure an accurate temperature, thickness, width or shape measurement.
  • the scale removal device can be provided with a flame burner in order to clean parts of the outer sides or surfaces for fault finding and to carry out selection error elimination by means of flames.
  • the weight of the removed material is to be entered into the computing and control device by measuring and calculating the length, width and depth of flame paths in order to determine a piece length correction factor for optimization.
  • the return speed of the flame cutting machine is predetermined in order to determine, together with the continuous casting speed, a relative speed which corresponds to the flame speed.
  • a fault location device which is also located on the flame cutting machine, is used for in-line testing of hot, warm and cold strand surfaces by means of optical, induction heat or eddy current devices.
  • the device works at casting speed, internal combustion engine travel speed or corresponding relative speeds.
  • Correction factors are obtained by the error detection device, which are related to the size of the error, which influences the piece length measurement.
  • an optimizing continuous cutting machine is made available which, with its facilities, enables a continuous casting plant to be operated under optimal operating conditions. Above all, the necessary tolerances when cutting workpieces are significantly reduced, which means that the production or output of the continuous casting plant is optimized. It is possible to cut a workpiece in a desired length in such a way that it corresponds exactly or almost to a certain workpiece weight.
  • An unmistakable strand piece identification enables quality control and quality improvement, especially for the recommended energy-saving use of hot strand pieces in pusher furnaces.
  • the strand flame cutting machine together with conventional piece measuring devices for delivering the start of cutting is the first device which is not used to produce a continuous strand, but rather to produce strand pieces.
  • the strand flame cutting machine together with conventional piece measuring devices for delivering the start of cutting is the first device which is not used to produce a continuous strand, but rather to produce strand pieces.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Stranggiessanlage mit einer Brennschneidmaschine zum Abtrennen von Stranggussstükken, bei dem zu einer möglichst verlustfreien Aufteilung des Stranges Messdaten, wie Strangbreite, Strangdicke und Geschwindigkeitsänderungen, erfasst und in einer Rechen- und Steuereinheit ausgewertet werden.
  • Ein derartiges Verfahren ist in den BBC-Nachrichten, Band 62, Nr. 8/9, 1980, Seiten 309-313, beschrieben worden. Damit ist es bekannt, Stranggussstücke nach einem bestimmten Schnittplan vom Giessstrang abzuteilen, um aus einer Gesamtstranglänge eine möglichst verlustfreie Aufteilung des Strangs zu erhalten.
  • Damit ist jedoch nicht sichergestellt, dass Brammen mit einem bestimmten Massewert bzw. mit einem bestimmten Gewicht erzielt werden, damit bei dem nachfolgenden Walzvorgang eine bestimmte Materialmenge zur Verfügung steht, um beispielsweise ein bestimmtes Blech von bestimmter Grösse und bestimmter Dicke herzustellen.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, Stranggussstücke herzustellen, die in ihrer Materialmenge einen genauen Wert aufweisen, wie er für die nachfolgende Verarbeitung, z.B. beim Auswalzen von Blechen, erforderlich ist.
  • Die erfindungsgemässe Lösung dieses Problems besteht darin, dass zur Erzielung eines bestimmten Massewertes bzw. Gewichts beim abgetrennten Werkstück Giesstemperatur, Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler und spezifisches Materialgewicht ermittelt und zum Abschneiden eines Werkstücks von einer Länge, die einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht, in die Brennschneidmaschine selbst eingegeben werden.
  • Die Erfindung macht gleichermassen eine Strangbrennschneidmaschine zur Durchführung dieses Verfahrens verfügbar. Zur Optimierung der Strangaufteilung in die gewünschten Brammenabschnitte ist durch die DE-OS 1932834 eine Strangbrennschneidmaschine mit einer parallel zum Strang angeordneten Laufbahn, auf der die Maschine mittels eines Maschinenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum hydraulischen, pneumatischen oder motorischen An- und Aufklemmen verfahrbar ist, sowie mit einer Mehrfachmessvorrichtung zum Ermitteln der Messdaten, wie Strangbreite, Strangdicke und Giessgeschwindigkeitsänderungen zur Eingabe in eine Rechen- und Steuereinrichtung, bekannt geworden.
  • Zur Durchführung des obengenannten Verfahrens schlägt die Erfindung vor, dass die Mehrfachmesseinrichtung an der Brennschneidmaschine vorgesehen ist und zum Erreichen eines bestimmten Massewertes bzw. Gewichts beim abgetrennten Werkstück die Giesstemperatur, die Homogenität über die laufende Stranglänge, die Strangoberflächenfehler und das spezifische Materialgewicht erfasst.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, dass die Rechen- und Steuereinrichtung zur Einstellung der Grösse der Giesskokille dient.
  • Gemäss einer weiteren Fortbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Rechen- und Steuereinrichtung zur Kontrolle der Verformung der Strangunterstützungsrollen im Rollgerüst unter Kühlungsbedingungen zur Verringerung der konvexen und konkaven Strangverformungen dient.
  • Mit Vorteil sendet die Rechen- und Steuereinheit Warnsignale aus, um beispielsweise den Austausch der Kokille oder der Rollen während einer folgenden Reparatur zu initiieren.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass Markierungseinrichtungen vorgesehen sind, die zum Stempeln und Beschriften auf der Strangoberseite oder Frontfläche dienen, zur Markierung zukünftiger Strangstücke während des Vorbeilaufens mit Giessgeschwindigkeit, zur Markierung zukünftiger Strangstücke mit einer Giessgeschwindigkeit, die sich aus Giessgeschwindigkeit oder Brennmaschinengeschwindigkeit ergibt oder eine kombinierte Markierung erlaubt.
  • Gemäss einer zweckmässigen Weiterbildung ist eine Zunderentfernungseinrichtung vorgesehen, die zur Markierung oder Fehlerentfernung den Zunder beseitigt, eine Flämmeinrichtung zur Auswahl-Fehlerbeseitigung besitzt sowie eine Einrichtung zum Erfassen des Gewichts des zu entfernenden Materials.
  • Die Erfindung soll nachstehend beispielhaft noch näher erläutert werden.
  • Unter dem Begriff «Brennschneidmaschine zum Abschneiden von Werkstücken vom Giessstrang» ist dabei die gesamte Brennschneidmaschinenanlage zu verstehen mit den herkömmlichen Unterstützungskonstruktionen, Schienen und anderen Teilen für Verfahrbewegungen, Versorgungseinrichtungen sowie die Mehrfachmessvorrichtung, die mit einer Rechen- und Steuereinrichtung, einer Markierungseinrichtung, einer Zunderentfernungseinrichtung und einer Fehlerauffindeeinrichtung versehen ist.
  • Die Mehrfachmessvorrichtung geht über die bisherigen Vorrichtungen zur Stücklängenmessung weit hinaus. Vor allem werden die Breite und die Dicke des Werkstücks gemessen, so dass es mit Hilfe des spezifischen Gewichts möglich ist, das Gewicht des abzuschneidenden Werkstücks zu bestimmen. Dabei ist die Mehrfachmesseinrichtung so ausgelegt, dass in Bezug auf die Breite und Dicke des Werkstücks an mehreren Stellen Abtastvorgänge stattfinden, wie auch von beiden Seiten, d.h. rechts und links vom Giessstrang sowie oben und unten, um die genaue Form des Werkstücks, insbesondere eine etwaige konkave bzw. konvexe Ausbildung, zu erfassen.
  • Im einzelnen kann die Messung der Strangbreite durch Impulsgeber, die auf Brennerquerfahrantrieben fest mit dem Ritzel und Zahnstangenantrieb verbunden sind, und einen Impulszähler erfolgen, um die Abstände von vorbestimmten und wiederholbaren Nullpunkten bis zu den beiden Strangkanten zu bestimmen. Zwischen der Steuerung der Brennerverfahrwege und der Schneidzyklen sind Kantentaster eingebaut, damit die tatsächliche Breite des Stranges zur weiteren Bearbeitung und Erstellung von Korrekturfaktoren oder Signalen gemessen werden kann.
  • Es ist auch möglich, Impulsgeber auf dem Anklemmarmsystem zur zangenartigen Anklemmung an die Strangseiten anzubauen und einen Impulszähler vorzusehen, wobei die Abstände von den vorbestimmten und wiederholbaren, voll offenen Nullpositionen zu den angeklemmten Strangseiten durch Berührung gemessen werden, so dass die tatsächliche Strangbreite für die Weiterverarbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren oder Signalen weitergegeben werden kann.
  • Eine weitere Möglichkeit besteht darin, Impuls- generatoren'mit Impulszählern an zwei dafür speziell installierten Taststangensystemen einzubauen, die zu passenden Gelegenheiten von bestimmten und wiederholbaren Nullausgangsstellungen aus bis zum Kontakt an die Strangseiten gefahren werden und somit die tatsächliche Strangbreite zur weiteren Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren und Signalen geben.
  • Die Strangdickenmesseinrichtung, mit der die Mehrfachmessvorrichtung der Brennschneidmaschine versehen ist, besteht entweder aus einem Impulszähler und einem Impulsgeber, der mit einem Ritzel in einer Zahnstange kämmt, der entweder von einer vorbestimmten und wiederholbaren Nullposition mit den Maschinenteilen zum Aufsetzen auf den Strang zur Synchronisation zum Strang und zur Brennschneidmaschine bis zum Kontakt beim Aufsetzen auf dem Strang mit nach unten läuft und somit die tatsächliche Dicke des Stranges, der auf einem Rollgang oder ähnlichen unterstützt ist, der ein bestimmtes Niveau hat, wie auch die Brennschneidmaschine, die auf Schienen mit einem bestimmten Niveau verfährt, für eine weitere Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren oder Signalen verfährt, wobei für die weitere Bearbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren Signale gegeben werden, oder es ist ein Impulszähler und Impulsgenerator eingebaut, der durch einen nach unten schwingenden, mit Pressluft angetriebenen Aufklemmarm bewegt wird, zur Reibungssynchronisation der Brennschneidmaschine mit der oberen Strangfläche, womit die tatsächliche Strangdicke zur weiteren Bearbeitung und Erstellung von Korrekturfaktoren und/oder Signalen angegeben werden.
  • Es ist auch möglich, einen Impulszähler und einen Impulsgeber an einer besonderen Höhentasterstange anzuordnen, die zur passenden Gelegenheit von einer vorbestimmten und wiederholbaren Nullposition verfährt, bis die Strangoberfläche berührt wird. Damit wird die tatsächliche Strangdicke zum Verarbeiten und Erstellen von Korrekturfaktoren und/oder Signalen festgestellt.
  • Auch kann ein Impulszähler mit Impulsgeber an den Brennerhöheneinstelltastern vorgesehen sein, mit vorbestimmten, wiederholbaren Nullpositionen zum Abwärtsfahren der Brenner für die geeigneten Düsenabstände nach dem Abtasten der genauen Strangoberfläche. Dadurch wird die tatsächliche Strangdicke für die weitere Verarbeitung zur Erstellung von Korrekturfaktoren und Signalen ermittelt. Ein Impulszähler und ein Impulsgenerator können auch auf einem Hebel oder Schlitten in einer Schlittenführung an oder im Bereich der Brennschneidmaschine vorgesehen sein. Zur Längenmessung fährt eine Messrolle von einer bestimmten und wiederholbaren Nullstellung nach unten, und ein anderer Taster wird auf die Strangoberfläche abgesenkt und somit für die weitere Bearbeitung und zur Einstellung von Korrekturfaktoren und/oder Signalen die tatsächliche Strangdicke ermittelt.
  • Insbesondere zur Dickenmessung können zwei oder mehr Dickenmesseinrichtungen vorgesehen sein, die von unten nach oben gegen die untere Strangfläche arbeiten. Dabei werden bereits vorhandene Einrichtungen oder eigene besondere Antriebe und Tastmechanismen mit Impulsgeneratoren verwendet, um noch genauer die Dickenmessergebnisse erstellen zu können, indem die Differenz gegen die oberflächenmessende Impulsmessung und Zähleinrichtung gebildet wird.
  • So ist es grundsätzlich von Vorteil, zwei oder mehr unabhängige Tast- und Impulsgebereinrichtungen, wie bereits oben beschrieben, vorzusehen, um sowohl die Dicke der Mitte der oberen bzw. unteren Fläche als auch in einem bestimmten, geeigneten Abstand von dieser entfernt weitere Dicken zu vermessen, um konvexe oder konkave Strangformeh festzustellen und zu messen. Auf diese Art und Weise kann der Strangquerschnitt zur Erzeugung entsprechender Korrekturfaktoren und Signale, z.B. für die Längenmesseinrichtung bzw. Stranggeschwindigkeitsmesseinrichtung, sehr genau ermittelt werden. In diesem Zusammenhang können auch Temperatur- und Abkühlungsmassnahmen eine Rolle spielen, zu deren Steuerung die Signale verwendet werden. Um im einzelnen die Temperaturen ermitteln zu können bzw. entsprechende Signale mitzuverwerten, umfasst die Mehrfachmesseinrichtung auch eine Temperaturmesseinrichtung. Sie besteht beispielsweise aus einem Thermometer, innerhalb oder an Teilen installiert, die den Strang zur Herstellung des Synchronlaufs berühren. Hier sind Verschleissplatten der Anklemmarme oder Aufsitzkufen zu nennen, von denen aus Temperaturmessungen zu bestimmten Zeiten vorgenommen werden können, d.h. insbesondere für eine Korrektur kurz vor der Ermittlung der Länge des nächsten Werkstücks. Zu diesem Zweck werden entsprechende Signale in die Längenmesseinrichtung eingegeben.
  • Zur genannten Mehrfachmessvorrichtung gehören auch Einrichtungen zum Messen der Stranggeschwindigkeit. Diese sind mit einem Impulsgeschwindigkeitszähler ausgerüstet, um die Anzahl der Impulse festzustellen, die von der üblichen Längenmesseinrichtung ausgehen, die mit einem Messrad vom Strang durch Reibung angetrieben wird und einen Impulsgeber dreht. Innerhalb einer vorbestimmten Zeit, z.B. 1 Minute, werden die Impulse gezählt und die tatsächliche Stranggeschwindigkeit in der Nähe der Strangbrennschneidmaschine gemessen, um diese Geschwindigkeit im Vergleich mit empirisch festgestellten Korrekturfaktoren bzw. Geschwindigkeitsverhältnissen zu verarbeiten und verbesserte Korrekturfaktoren in die Längenmesseinrichtung oder an andere Stellen der Stranggiessanlage weiterzuleiten.
  • Wie erläutert, besteht die Mehrfachmessvorrichtung aus einer Vielzahl von Messeinrichtungen, von denen die wichtigsten erläutert worden sind, d.h. wenn das Erfordernis zum Erfassen spezieller Daten auftritt, kann die Mehrfachmessvorrichtung entsprechend erweitert werden. Der Mehrfachmessvorrichtung ist eine Rechen- und Steuereinrichtung zugeordnet, die die gewonnenen Messwerte verarbeitet und entsprechende Signale nicht nur für den Betrieb der Strangbrennschneidmaschine, sondern auch für die gesamte Stranggiessanlage weitergibt. Zu diesem Zweck sind entsprechende Verbindungen und Schaltungen vorgesehen, so dass beispielsweise anhand der gewonnenen und abgegebenen Signale die Grösse der Giesskokille eingestellt werden kann oder die verformende Lage der Strangunterstützungs- oder Transportrollen im Rollgerüst der Giessanlage eingestellt werden kann. Auch die Giessgeschwindigkeit und-wie schon erwähnt - die Kühlungsbedingungen zur Verringerung von konvexen oder konkaven Strangverformungen können aufgrund der gewonnenen Signale eingestellt werden. Auch können von der Rechen-und Steuereinrichtung der Brennschneidmaschine Warnsignale abgegeben werden, um gegebenenfalls das Erfordernis eines Austauschs der Kokille und der Rolle bei einer zukünftigen Reparatur anzuzeigen.
  • An der Brennschneidmaschine ist weiter zum Stempeln oder Beschriften oder anderweitig aufzubringender Signale in Form von Buchstaben und/oder Zahlen auf die Oberseiten oder Frontflächen des Stranges eine Markierungseinrichtung vorgesehen. Diese Markierung erfolgt mit der Bewegung der Brennschneidmaschine beim Schneiden während des Synchronlaufs oder mit einer an der Brennschneidmaschine stationär angebrachten Einrichtung, die auch unmittelbar in ihrer Nähe angeordnet sein kann. Auf diese Weise werden die zukünftigen Strangstücke markiert, während der Strang mit Giessgeschwindigkeit vorbeiläuft, oder mit Hilfe einer an der Brennschneidmaschine angebrachten Einrichtung, wobei das zukünftige Strangstück mit einer Geschwindigkeit vorbeiläuft, die sich aus Giessgeschwindigkeit und Brennschneidgeschwindigkeit ergibt, während die Brennschneidmaschine steht und zurück in die Ausgangs- oder Startposition läuft. Der Stranggeschwindigkeitsimpulsgenerator bzw. -zähler dient zum Berechnen der notwendigen, relativen Geschwindigkeit, die der Markierungsgeschwindigkeit entspricht.
  • Es ist auch möglich, mit einer kombinierten Markierungseinrichtung zu arbeiten, die die zuvor genannten Systeme verwendet, um das zukünftige oder in Kürze abgeschnittene Strangwerkstück zu jeder Zeit innerhalb der Giess-Brennschneidzyklen zu markieren.
  • Alle diese mit der Verwendung einer ein-, zwei-oder mehrzeiligen Markierung auf den Strang aufgebrachten Daten dienen zur Steuerung des Betriebs der Stranggiessanlage bzw. Brennschneidmaschine, indem Daten bzw. entsprechende Signale verwendet werden, die sich auf Materialzusammensetzung, zugrunde gelegte Schneidtemperatur des Materials, zugrunde gelegter Querschnitt und Werkstückform, ursprünglich geforderte Stücklänge und anderes mehr beziehen. So ist es möglich, unter Einschluss von mehr Informationen, wie z. B. die Strangstückgewichtsmessung, die endgültige, kalte Länge zu bestimmen bzw. ein statistisches System für das Endergebnis einer Langzeitoptimierung einzuregeln.
  • Für ein ordnungsgemässes Arbeiten einer Brennschneidmaschine mit den vorbeschriebenen Einrichtungen dient schliesslich auch eine Zunderentfernungseinrichtung. Sie dient einer einwandfreien Markierung, einer besseren Fehlererkennung und einer besseren Messung. Vorzugsweise besteht sie aus einem Hochleistungsheizbrenner zum Schmelzen und Wegblasen des Zunders vor und im Bereich der Markierung, vorzugsweise auf den Seitenflächen. Durch die Entfernung des Zunders ist ein sauberes und zuverlässiges Markierungsergebnis gewährleistet, das zumindest bis zum Einlauf des Strangstückes die erforderliche Information in die Wiederaufheiz- öfen vermittelt. Aber auch im Bereich von Messsonden bzw. Messfühlern ist es wichtig, dass Zunder entfernt wird, um eine genaue Temperatur-, Dicken-, Breiten- oder Formmessung sicherzustellen.
  • In der weiteren Ausgestaltung kann die Zunderentfernungseinrichtung mit einem Flämmbrenner versehen sein, um Teile der äusseren Seiten- oder Oberflächen zur Fehlerfindung zu reinigen und Auswahlfehlerbeseitigung durch Flämmen durchzuführen. Dabei ist gleichzeitig das Gewicht des entfernten Materials durch Messen und Berechnen der Länge, Breite und Tiefe von Flämmbahnen in die Rechen- und Steuereinrichtung einzugeben, um einen Stücklängenkorrekturfaktor für eine Optimierung zu ermitteln. Die Rücklaufgeschwindigkeit der Brennschneidmaschine wird vorbestimmt, um zusammen mit der Stranggiessgeschwindigkeit eine relative Geschwindigkeit zu ermitteln, die der Flämmgeschwindigkeit entspricht.
  • Eine ausserdem an der Brennschneidmaschine angeordnete Fehlerauffindeeinrichtung dient zur «In-Linie»-Prüfung von heissen, warmen und kalten Strangflächen mittels optischen, Induktionswärme- oder Wirbelstromgeräten. Die Einrichtung arbeitet bei Giessgeschwindigkeit, Brennmaschinenverfahrgeschwindigkeit oder entsprechenden Relativgeschwindigkeiten.
  • Durch die Fehlerauffindeeinrichtung werden Korrekturfaktoren gewonnen, die, bezogen auf die Fehlergrösse, die Stücklängenmessung beeinflussen.
  • Auf die vorbeschriebene Weise wird eine optimierende Strangbrennschneidmaschine verfügbar gemacht, die es mit ihren Einrichtungen ermöglicht, eine Stranggiessanlage unter optimalen Betriebsbedingungen zu fahren. Vor allem werden die nötigen Toleranzen beim Abtrennen von Werkstücken wesentlich verringert, woraus folgt, dass die Produktion bzw. Ausbringung der Stranggiessanlage optimiert wird. Es wird ermöglicht, das Abschneiden eines Werkstücks in einer gesuchten Länge so vorzunehmen, dass diese einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht. Eine unverwechselbare Strangstückidentifikation ermöglicht eine Qualitätskontrolle und Qualitätsverbesserung besonders für den empfehlenswerten energiesparenden Einsatz von heissen Strangstücken in Stossöfen.
  • Die Strangbrennschneidmaschine zusammen mit üblichen Stückmesseinrichtungen zur Abgabe des Schneidbeginns ist die erste Einrichtung, die nicht zur Erzeugung eines kontinuierlichen Stranges, sondern zur Erzeugung von Strangstücken dient. Mit einer Anzahl von Bewegungen, teilweise unabhängig von der Strangbewegung, und insbesondere mit den Einrichtungen zur Messung der Strangdicke und Strangbreite sowie weiteren Einrichtungen der Mehrfachmessvorrichtung, die zur Brennschneidmaschine gehört, wird insbesondere ehe optimierte Stücklängenvorwahl bei genauer .Markierung von Daten zur Stückidentifizierung und weiteren Verarbeitung ermöglicht.

Claims (12)

1. Verfahren zum Betrieb einer Stranggiessanlage mit einer Brennschneidmaschine zum Abtrennen von Stranggussstücken, bei dem zu einer möglichst verlustfreien Aufteilung des Stranges Messdaten, wie Strangbreite, Strangdicke und Geschwindigkeitsänderungen, erfasst werden und in einer Rechen- und Steuereinheit ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzielung eines bestimmten Massewerts bzw. Gewichts beim abgetrennten Werkstück Giesstemperatur, Homogenität über die laufende Stranglänge, Strangoberflächenfehler und spezifisches Materialgewicht ermittelt werden und in die Brennschneidmaschine selbst eingegeben werden zum Abschneiden eines Werkstückes von einer Länge, die einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht.
2. Strangbrennschneidmaschine für Stranggiessanlagen zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 mit einer parallel zum Strang angeordneten Laufbahn, auf der die Maschine mittels eines Maschinenwagens und einer Mitlaufvorrichtung zum hydraulischen, pneumatischen oder motorischen An- und Aufklemmen verfahrbar ist, sowie mit einer Mehrfachmessvorrichtung zum Ermitteln von Messdaten, wie Strangbreite, Strangdicke und Giessgeschwindigkeitsänderungen für die Eingabe in eine Rechen- und Steuereinrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrfachmessvorrichtung an der Brennschneidmaschine vorgesehen ist und zum Erreichen eines bestimmten Massewerts bzw. Gewichts beim abgetrennten Werkstück die Giesstemperatur, die Homogenität über die laufende Stranglänge, die Strangoberflächenfehler und das spezifische Materialgewicht erfasst.
3. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Steuereinrichtung zur Einstellung der Grösse der Giesskokille dient.
4. Strangbrennschneidmaschine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Steuereinrichtung zur Kontrolle der Verformung der Strangunterstützungsrollen im Rollgerüst und der Kühlungsbedingungen zur Verringerung der konvexen und konkaven Strangverformungen dient.
5. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechen- und Steuereinheit Warnsignaleaussendet, um beispielsweise den Austausch der Kokille oder der Rollen während einer folgenden Reparatur zu initiieren.
6. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Markierungseinrichtung vorgesehen ist, die eine Ein- oder Mehrlinienmarkierung ermöglicht, um jedes Stück mit einer Identifikationsnummer und mit Informationen über Qualität, Zusammensetzung, Messwerte bzw. Korrekturfaktoren zur Optimierung der Stranggiessanlage zu versehen.
7. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zunderentfernungseinrichtung vorgesehen ist, um Zunder im Bereich der Markierung und/oder im Bereich von Messonden bzw. Messfühlern zu entfernen.
8. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerauffindeeinrichtung vorgesehen ist, die eine «in Linie»-Prüfung von heissen, warmen und kalten Strangflächen mittels optischer, Induktionswärme- oder Wirbelstrom-Einrichtungen durchführt.
9. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperaturmesseinrichtungen Messungen am Schnittende durchführen zur Bestimmung der Temperatur eines neuen Stückes.
10. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Breiten- und Strangdickenmesseinrichtungen vorgesehen sind, die die Breite und Dicke eines Werkstückes in seiner gegebenenfalls konvexen oder konkaven Form erfassen, indem auf beiden Seiten an mehreren Stellen Taster vorgesehen sind, um insbesondere das Abschneiden eines Werkstücks in einer gesuchten Länge zu ermöglichen, die einem bestimmten Werkstückgewicht genau oder nahezu entspricht.
11. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Markierungseinrichtungen vorgesehen sind, die zum Stempeln und Beschriften auf der Strangoberseite oder Frontfläche dienen, zur Markierung zukünftiger Strangstücke während des Vorbeilaufens mit Giessgeschwindigkeit, zur Markierung zukünftiger Strangstücke mit einer Geschwindigkeit, die sich aus Giessgeschwindigkeit und Brennmaschinengeschwindigkeit ergibt oder eine kombinierte Markierung erlaubt.
12. Strangbrennschneidmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zunderentfernungseinrichtung vorgesehen ist, die zur Markierung oder Fehlerentfernung den Zunder beseitigt, eine Flämmeinrichtung zur Auswahl-Fehlerbeseitigung besitzt sowie eine Einrichtung zum Erfassen des Gewichts des zu entfernenden Materials.
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